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微透鏡型光纖氫傳感器的特點(diǎn)

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微透鏡型光纖氫傳感器的特點(diǎn)

1.靈敏度

  這種傳感器能探測空氣中1%的氫,且響應時(shí)間不大于10s。在不大于20o范圍內改變入射角,響應不變。在低濃度的氫氣中時(shí),響應與響應時(shí)間隨氫氣濃度的變化均有明顯的變化、可對氫氣進(jìn)行精確測量。當濃度高于2%時(shí),響應隨濃度的增加變化不大。而響應時(shí)間隨氫氣濃度的增加而減小,在濃度值接近相變時(shí)響 應時(shí)間較長(cháng)。AlainTrouuillet等設計了一種純Pd膜微透鏡型微量氫氣測試儀器,將氫敏感的光纖探頭放入一個(gè)保護套管中并用膠固定。這種光纖氫氣傳感測試裝置已經(jīng)安裝在A(yíng)RIANE V型火箭發(fā)動(dòng)機上,實(shí)驗數據表明:當氫氣濃度為15%,溫度為20℃~100℃時(shí),響應時(shí)間在10s之內,如果濃度低于15%,溫度低于70o,則響應時(shí)間小于10s。

2.再生能力

  將傳感器交替置于純N2中和含4%H2的中N2,可以觀(guān)察到傳感器的響應和響應時(shí)間在寬的溫度范圍內(-196~23℃)有較好的再生能力。但隨使用時(shí)間的加長(cháng),響應有減小的趨勢,而響應時(shí)間有增大的趨勢。

3.溫度

  在含4%H2的N2中,相變發(fā)生在36℃附近。在75℃時(shí)傳感器工作于α相,響應時(shí)間很短但靈敏度較;在-45℃時(shí)傳感器工作于β相,響應時(shí)間較大、但靈敏度達到最大值。實(shí)驗結果表明相變轉換取決于溫度和濃度兩個(gè)因素,另外,要想傳感器工作于α相獲得高的響應速度、在濃度一定時(shí)應增加鈀膜的溫度。這一結論與裝置工作于低溫時(shí)不符,故應對鈀膜局部加熱使得在任何環(huán)境溫度下,都能獲得小的響應時(shí)間。

4.厚度

  鈀膜是傳感器中最關(guān)鍵的部分,膜的厚度對響應時(shí)間和靈敏度都有影響。對各種厚度的膜(<200mm)的實(shí)驗表明,厚的膜比薄的膜的響應時(shí)間要長(cháng),這是因為達到相同濃度的吸收,厚的膜需要的氫的量大,增大了吸氫反應的時(shí)間。但厚膜的靈敏度較高。所以,應根據具體要求來(lái)選擇適當厚度的膜。

  這種傳感器是目前發(fā)展較為完善的一種光纖氫傳感器。其制作工藝相對簡(jiǎn)單、信號提取與處理簡(jiǎn)單而且價(jià)格便宜,具有較高的靈敏度和快的響應速度。但這種傳感器復用能力有限,需用光轉換器來(lái)實(shí)現傳感器之間切換,不適合對三維空間進(jìn)行測量電源供應器 | 三相電力分析儀 | 酸堿度測試器 | 網(wǎng)絡(luò )纜線(xiàn)測試器 | 電容表 | 熱電偶/探頭| RCD回路阻抗 | 圖形記錄器 。

發(fā)布人:2008/12/10 9:57:003100 發(fā)布時(shí)間:2008/12/10 9:57:00 此新聞已被瀏覽:3100次